开关磁阻电机 在电动汽车上的应用

2020/3/27电动汽车用开关磁阻电机王云林2020/3/27ClicktoaddTitle23电动汽车常用电机比较SRM在电动汽车上的应用4东京理工大学的SRM分析ClicktoaddTitle1电动汽车发展现状与前景3我国纯电动汽车的相关技术初步具备产业化基础在国家“863”计划的支持下，我国已有很多企业投身纯电动汽车领域，取得了丰富的研发成果，一些车型已经小规模生产并投入示范运行。天津清源比亚迪万向电动车海马吉利东风中通中大青山安凯北理工4奥运会试运行奥林匹克公园区中心赛区区奥运村区奥体赛区充电站2020/3/27比亚迪E62020/3/27ClicktoaddTitle23电动汽车常用电机比较SRM在电动汽车上的应用4东京理工大学的SRM分析ClicktoaddTitle1电动汽车发展现状与前景2020/3/27电动汽车对电机的基本要求1.电动汽车用电动机应具有瞬时功率大，过载能力强（过载系数应为3~4），加速性能好，使用寿命长的特点2.电动汽车用电动机应具有宽广的调速范围，包括恒转矩区和恒功率区。3.电动汽车用电动机应能够在汽车减速时实现再生制动，将能量回收并反馈回蓄电池，使得电动汽车具有最佳能量的利用率，4.电动汽车用电动机应在整个运行范围内，具有高的效率，以提高1次充电的续驶里程另外还要求电动汽车用电动机可靠性好，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单适应大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等。2020/3/27直流电机需定期更换电刷，但爬坡性能好、控制器成本低，一般用在电动浏览车上。交流三相感应电动机比较成熟，结构牢固，不需维护，但不能在较宽的调速范围内保持较高的工作效率，一般用在小型电动汽车上。永磁无刷直流电动机可在较宽的调速范围内保持较高的效率，但控制技术仍需发展，并且稀土资源无法保证大量汽车上使用。开关磁阻电动机高效率，结构可靠，可实现串励特性（重载及爬坡），对稀有资源依赖性低，可保证大量车辆上使用2020/3/27当前的电动汽车或者混合动力汽车使用较多的是PMSM。如日本丰田的混合动力系列Prius，比亚迪的E6电动汽车。1）电机能耗偏高，由于电池容量有限，使续驶里程受到影响，一般充电一次约行驶≤50km。2）由于电机的启动和过载时电流偏大，对电池的冲击较大，严重影响了电池的寿命，一般充电次数≤500次。3）由于电机的过载能力差，转矩小，严重影响了爬坡能力，一般爬坡斜度≤15°。2020/3/27不使用稀土材料！开关磁阻电动机开关磁阻电动机起动转矩大，起动电流小；低速恒转矩，高速恒功率。2020/3/27ClicktoaddTitle23电动汽车常用电机比较SRM在电动汽车上的应用4东京理工大学的SRM分析ClicktoaddTitle1电动汽车发展现状与前景2020/3/27中纺锐力12东京理工2020/3/27中纺锐力2020/3/27中纺锐力2020/3/27中纺锐力车用电机系统产品额定/峰值功率额定/最高转速额定电源电压控制器/电机冷却混合动力公交车用新产品35/60KW2000/7000rpm336V风冷/风冷纯电动公交车用电机系统100/180KW2200/2000rpm336V风冷/水冷纯电动中巴车用电机系统40/90KW3500/6000rpm336V水冷/水冷混合动力轿车用电机系统(863项目)10/25KW2000/6500rpm312V水冷/水冷微型纯电动轿车用电机系统8/16kw2500/5000rpm120/240V风冷/风冷混动公交用机电耦合装置（863项目）35/60KW1600/5500rpm336V风冷/水冷2020/3/27我国首批以开关磁阻电机为牵引系统的海湾纯电动汽车在淄博市高新技术开发区成功下线。所用SRD开关磁阻电机是由山东德森机电科技股份有限公司研制荣佳电机的KCTC180-2000混合动力客车用开关磁阻调速电动机产品于2009年开始投入小批量生产，与北京中纺锐力机电有限公司的控制器匹配，批量装配东风汽车公EQ6110HEV3型混合动力电动城市客车。浙江正泰中自控制工程有限公司、江苏华阳电器有限公司、广州斯达开关磁阻调速科技有限公司、深圳市诺瓦电气有限公司2020/3/27东京理工2020/3/272020/3/272020/3/27ClicktoaddTitle23电动汽车常用电机比较SRM在电动汽车上的应用4东京理工大学的SRM分析ClicktoaddTitle1电动汽车发展现状与前景2020/3/27东京理工2020/3/27AkiraChibaTadashiFukaoDesignandanalysisofaswitchedreluctancemotorfornextgenerationhybridvehiclewithoutPMmaterialsOperatingAreaofaSwitchedReluctanceMotorwithContinuousCurrentOperationTorqueDensityandEfficiencyImprovementsofaSwitchedReluctanceMotorWithoutRare-EarthMaterialforHybridVehiclesATestResultofatest50kWSwitchedReluctanceMotordesignedforaHybridElectricVehicle····2020/3/27ConclusionabouthowtoimprovetorquedensityDesignandanalysisOperationAreaoftheSRMatCCMTestResult2020/3/27THEDESIGNOFASRMMACHINEA.SRMtargetvalue2020/3/27THEDESIGNOFASRMMACHINEB.Thelaminatedsiliconsteel35A300(PMSM)“SuperCore”,10JNEX900(SRM)athicknessof0.35mm.athicknessof0.1mmHighersaturatedfluxdensity6.5%highsiliconsteel,highpermeability,lowironloss2020/3/27THEDESIGNOFASRMMACHINEItisseenthat35A300hasanadvantageoftorquedensity,but10JNEX900hasanadvantageofefficiency.2020/3/27C.TherelationshipofTorqueandpolesTHEDESIGNOFASRMMACHINE18/12，TargetTorque400Nm35A300Maxtorque：440Nm10JNEX900Maxtorque：370Nm，higherefficiency2020/3/27D.Thestatortaperangleandtorqueenhancement2020/3/27Advantages：1.fluxdensitysaturationlessapparent。2.currentdensitycanbedecreased。57%to49%.2020/3/27SRMA(35A300):440NmSRMA(10JNEX900):370NmSRMB(10JNEX900):400Nm（10deg）2020/3/27OperationoftheSRMatCCMCurrentandvoltageindiscontinuousmodeCurrentandvoltageincontinuousmodeMaximumaverageoutputPversusspeednfor6/4design.2020/3/272020/3/272020/3/27ConclusionabouthowtoimprovetorquedensityTheLaminatedSiliconSteel：supercore10JNEX900StatorTaperAngle：10degStator/rotorpoles：18/12OperationoftheSRM：CCM2020/3/27TestResultCharacteristicoftheSRMWaveformsofcurrentsandavoltageatmaximumpowerWaveformsofcurrentsandavoltageatmaximumefficiency2020/3/272020/3/272020/3/272020/3/27